五种逆温成因及示意图总结!逆湿现象
五种逆温成因及示意图总结!逆湿现象
逆温现象是气象学中的一个重要概念,它指的是在某些天气条件下,地面上空的大气结构会出现气温随高度增加而升高的反常现象。这种现象不仅影响天气变化,还与空气质量、农业生产等多个方面密切相关。本文将详细介绍逆温的五种成因及其影响。
逆温的五种成因
辐射逆温
在天晴风小的夜间,地面的热量向空间散失很快,地表温度迅速下降,地面空气受其影响也随着下降,越近地面的空气受其影响越大,于是就出现近地面层空气随高度升高而升高的辐射逆温。
辐射逆温的厚度可以从几米到几十米,最高可达数百米。这种逆温现象以秋冬季出现的最多,强度也最大,近地面的空气常因气温降低,水汽凝结而形成大雾。秋冬季早晨的雾多且浓就是这个道理。
锋面逆温
当冷暖空气相遇时,它们之间会出现一个向冷空气一侧倾斜的界面,这个界面实际上是冷暖空气的过渡区,较轻的暖空气往往爬在较重的冷空气背上,这样过渡区里的气温自然就会出现下冷上暖的逆温现象。
锋面逆温一般出现在几百米到几千米的高空,只有锋面与地面相交的时候,锋面逆温才出现在地面。
平流逆温
当暖空气吹向地面和海面,遇到比它更冷的,它底层的热量会被吸收,因而下冷上热,形成了温度随高度升高而升高的平流逆温。
平流逆温的厚度一般可达数百米,少数可达1000米。
地形逆温
它主要由地形造成,主要发生在盆地和谷地中,由于山坡散热快,冷空气循山坡下沉到谷底,谷底原来的暖空气被冷气抬挤上升,从而出现温度的倒置现象。
这种逆温现象主要发生在晚上。还有一种情况是,冬半年冷空气在向低纬度地区运动过程中,因冷空气较冷重,把地势较低盆地和谷地地区填满(形成冷空气湖),而盆地上空是暖空气,在盆地上空暖空气与盆地内冷空气交界的大气层形成逆温现象。这种逆温现象发生在冬半年。
乱流逆温
乱流逆温一听名字就大概能够猜测到它发生在乱流运动时。地面的摩擦作用导致了空气流动不规律,这被称为乱流运动。
乱流运动在稳定的大气里能把乱流层上部的热量往下传送。这样,乱流层上部的气温便会降低,而乱流层以上的气层温度并无变化,这样在他们之间就会出现逆温。
它的高度通常在乱流层的顶部离地面几百米到1000多米的低空。
逆温的影响
积极影响
- 可以抑制沙尘暴的发生,因为沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动。
- 逆温出现在高空,对飞机的飞行极为有利。因为飞机在飞行中不会有大的颠簸,飞行平稳。同时,万里晴空提高了能见度,使飞行更加安全。
- 可应用于谷物种植,提高产量及质量。
消极影响
主要影响:大气污染
不管是何种原因形成的逆温,都会对空气质量产生很大影响,它阻碍了空气的垂直对流运动,妨碍了烟尘、污染物、水汽凝结物的扩散,几十米甚至几百米厚的逆温层像一层厚厚的被子罩在城市的上空,近地面的污染物“无路可走”,只好“原地不动”,越积越厚,烟尘遮天蔽日,空气污染势必加重。
同时,空气污染中毒事件大都与逆温有关。如果连续出现几天逆温,空气污染物就会大量积累,易发生空气污染中毒事件。
如美国的工业小镇多诺拉,于1948年10月连续4天逆温,工厂及居民排放的空气污染物硫氧化物和烟尘不能及时扩散,使只有14000人的小镇,4天内有5900人患病,20多人死亡。1952年发生在英国伦敦的烟雾事件也是与大雾和逆温有关,工厂和千家万户排出的烟尘、二氧化硫滞留在城市上空,4天内有5000人死亡。发生在比利时的马斯河谷烟雾事件和发生在洛杉矶的洛杉矶光化学烟雾事件等均与逆温天气有关。
逆湿现象
一般情况下,近地面大气中的水汽是向上输送的,表现为蒸发过程,上面湿度高、下面湿度低。而当两个下垫面附近湿度不一样,又有水平气流通过时,出现湿度大的气流流到湿度小的地方的情况。导致湿度小的地方下面湿度高、上面湿度低,水汽可能会在地表或土壤中凝结而向下输送,这就是逆湿现象。
干旱地区的土壤湿度一般由表层向深层增加,但在特定条件下可能在浅层土壤出现逆湿现象。
形成条件
- 气温低,蒸发微弱,水汽易凝结,导致下垫面下方湿度高。
- 周边地区较为干旱,下垫面上方湿度相对较低。
- 水汽来源地出现冷岛效应,气流下沉,产生水平气流流动。
积极影响
- 土壤中水分增多,土壤含水量的增加有利于改变土壤的墒情,改善土壤条件
- 土壤条件改善,进一步改善了植被的生长条件,可能会提高植被覆盖率
扩展:冷岛效应
定义:“冷岛效应”特指地球上干旱地区的绿洲、湖泊等区域,上空不同高度层的气温比附近的戈壁显著要低,最高气温甚至可低30℃左右,蒸发量也约小一半,这说明绿洲在夏季相对于周围环境(戈壁或沙漠)是一个冷源和湿源,即相对独立的“冷岛”。
发生过程:戈壁沙漠上空被加热的暖空气,通过局地环流作用输送到绿洲上空,形成一个上热下冷的逆温层,使下层冷空气以保持稳定,于是形成了一个比较凉爽、湿润的小气候。